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黄曲霉毒素(Aflatoxins,AF)是一种具有致癌作用的真菌毒素,在亚洲和非洲居民日常饮食中存在普遍污染的,包括AFB1和AFG1等不同亚型。研究证实其具有很强的致肝癌性,而通过细胞色素CYP450代谢活化是黄曲霉毒素致肝细胞毒性作用和致肝癌发生的重要渠道。毒素进入细胞后,通过CYP450代谢激活后,直接与肝细胞DNA结合,形成DNA结合物,致细胞发生氧化DNA双链断裂,进而导致肿瘤相关基因突变。因此调节CYP450酶活性可以有效影响黄曲霉毒素的致病性,目前除了黄曲霉毒素直接激活细胞内CYP450发挥作用外,国外已有研究表明TNF-α上调CYP450酶活性,促进肝细胞损伤,提示炎症微环境与CYP450活性存在密切关系。 我们实验室前期研究发现,给予AFG1灌胃诱导肺组织出现慢性炎症反应,炎症肺组织中肺泡上皮细胞氧化应激损伤标志蛋白SOD-2以及CYP450表达明显增加;体外实验发现给予TNF-α可以通过上调CYP450活性而促进AFG1致人II型肺泡上皮细胞(alveolartypeII,AT-II)模型A549细胞氧化应激损伤作用。提示:长期灌胃AFG1诱导慢性炎症反应可能上调CYP450活性,而促进AFG1致DNA损伤作用,而参与AFG1致肺癌发生过程。但是,经口灌胃黄曲霉毒素G1直接作用于胃肠道是否诱导小鼠肝脏出现慢性炎症反应,进而上调CYP450酶活性,促进AFG1致肝细胞氧化应激损伤还不清楚。 本研究拟采用课题组前期给予AFG1灌胃6个月的Balb/c小鼠动物模型肝组织标本,在整体水平上探讨灌胃AFG1对小鼠肝组织炎症反应的影响、以及对CYP450亚型3A4表达和肝细胞氧化应激损伤的影响。本研究旨在进一步揭示慢性炎症反应在AFG1对小鼠肝细胞损伤中的作用。 方法:本研究采用课题组前期给予AFG1灌胃6个月的Balb/c小鼠动物模型肝组织标本,采用免疫组织化学方法检测肝组织中SOD-2以及CYP450亚型3A4的表达;采用Real-time方法检测肝组织中相关炎症细胞因子和趋化因子的表达;采用Westernblot方法检测肝组织中COX-2、SOD-2和CYP3A4的表达情况。 结果: 1、灌胃AFG1对Balb/c小鼠肝组织炎细胞浸润和相关炎症细胞因子表达水平的影响 肝组织切片HE染色结果显示,给予AFG1作用6个月明显促进肝组织汇管区和中央静脉周围炎细胞的浸润。Real-timePCR结果显示,AFG1作用明显促进小鼠肝组织中炎症相关细胞因子和趋化因子TNF-α、IL-6、IL-1、MCP-1/CCL-2、CXCL-1和TGF的表达。 2、灌胃AFG1对小鼠肝组织COX-2表达的影响 Westernblot结果显示,给予AFG1灌胃小鼠肝组织中COX-2在蛋白水平上的表达明显高于其在对照组的表达。 3、灌胃AFG1对小鼠肝组织SOD-2表达的影响 SOD是生物体内重要的抗氧化酶,在许多组织损伤中其表达增高可以反应组织氧化应激损伤。免疫组化结果显示SOD-2在正常小鼠肝细胞中很少着色,而给予AFG1灌胃小鼠肝细胞胞浆中有大量棕黄色颗粒沉积,组织切片中SOD-2阳性细胞数目明显高于对照组。Westernblot结果表明,AFG1处理组小鼠肝组织中SOD-2在蛋白水平表达较对照组明显升高。这一发现显示,AFG1诱导肝组织慢性炎症反应促进了小鼠肝细胞的氧化应激损伤。 4、灌胃AFG1对小鼠肝组织CYP3A4表达的影响 免疫组化结果显示,CYP3A4在肝细胞胞浆中呈棕黄色颗粒沉积,给予AFG1灌胃小鼠肝组织中CYP3A4阳性细胞数目明显高于对照组。Westernblot结果表明AFG1处理组小鼠肝组织中CYP3A4在蛋白水平表达明显高于其在对照组中的表达。 结论: 1、灌胃AFG1可以诱导Balb/c小鼠肝脏出现慢性炎症反应,表现为炎症细胞浸润增加,上调炎症细胞因子和趋化因子的表达,以及上调重要炎症介质COX-2的表达。 2、灌胃AFG1明显上调肝组织氧化应激损伤的标志物SOD-2的表达,提示AFG1诱导的慢性炎症反应可以和AFG1发生协同作用,促进肝细胞氧化应激损伤。 3、灌胃AFG1明显上调肝组织CYP3A4的表达,提示AFG1诱导肝组织慢性炎症反应可能通过上调CYP3A4活性而促进AFG1在小鼠肝细胞的活化代谢。